PHẦN 5: TÍNH TOÁN KẾT CẤU KIM LOẠI CỦA CỔNG TRỤC
5.1. Phân tích chọn phương án thiết kế
5.1.3. Chọn phương án thiết kế
Với cổng trục lăn có các thông số ban đầu như trên ta có nhiều phương án thiết kế khác nhau.
5.1.3.1. Phương án thiết kế cho dầm chính.
Phương án 1:Cổng trục hai dầm có kết cấu dạng hộp.
Gồm hai dầm có kết cấu dạng hộp và đƣợc liên kết với chân cổng trục bằng bu lông và hàn.Trên dầm chính có hai thanh ray để xe lăn chuyển trên đó và thực hiện việc nâng hạ, di chuyển vật nâng.
Loại cổng trục này có kết cấu toàn bộ là dạng hộp nên việc tính toán thiết kế cho toàn bộ cổng trục cũng đơn giản, giảm thời gian chế tạo và lắp ghép do có thể sử dụng phương pháp hàn tự động. Việc bảo dưỡng cổng trục cũng đơn giản. Vì vậy giá thành của loại cổng trục này không cao.
Phương án 2: Cổng trục hai dầm kiểu giàn.
Gồm một hệ khung giàn từ các hệ thanh liên kết cùng với nhau bằng các mối hàn. Trên dầm chính có hai thanh ray để xe lăn chuyển trên đó và thực hiện việc nâng hạ, di chuyển vật nâng.
Kết cấu kim loại cổng trục hai dầm kiểu dàn là một hệ không gian phức tạp.
Nhƣng trọng lƣợng của cổng trục loại này nhỏ. Tuy nhiên, vì có nhiều thanh xiên và thanh đứng phức tạp trong chế tạo và giá thành cao hơn các loại khác,chất lƣợng các mối ghép hàn không cao, phụ thuộc vào tay nghề của công nhân, không áp dụng đƣợc phương pháp hàn tự động, việc bảo trì, kiểm tra không thuận lợi.
Phương án 3: Cổng trục loại một dầm.
Chỉ có một dầm với hai bản má gá dầm và giá đỡ dầm. Dầm chính có dạng chữ I phía trên dầm chữ I là giàn thép đặt trong mặt phẳng ngang, palăng điện chạy dọc theo các cánh thép phía dưới của dầm chữ I nhờ cơ cấu di chuyển của palăng để thực hiện việc nâng hạ, hạ di chuyển vật nâng.
Với phương án này, cổng trục thiết kế đơn giản, nhỏ gọn, không gian hoạt động lớn. Tuy nhiên loại cổng trục này chỉ thích hợp với chế độ làm việc nhẹ.
H: Phạm Hải Phú - Lớp: 13C1A H : o u ng ảng Trang 107 Ngoài ba phương án trên, trong thực tế còn nhiều phương án nữa nhưng không phổ biến ít sử dụng.
Qua việc phân tích kết cấu cũng như ưu nhược điểm của từng phương án nhận thấy phương án 1 (cổng trục hai dầm kiểu hộp) là phù hợp với yêu cầu thiết kế hơn cả bởi vì ngoài những ƣu nhƣợc điểm nổi bật đã nêu cổng trục hai dầm dạng hộp còn có thể làm việc ở chế độ trung bình và nặng. Nhƣợc điểm chủ yếu của cổng trục dạng này là khối lƣợng toàn cổng trục nhiều hơn một ít so với các loại cổng trục khác, nhƣng bù lại giá thành của nó không cao, kiểm tra bảo dƣỡng dể dàng.
Sau đây là kết cấu một số loại cổng trục thông dụng.
L
Hình 5.1. Kết cấu kim loại cổng trục hai dầm dạng hộp
.
5.1.3.2. Phương án chọn liên kết giữa chân cổng trục với dầm chính.
Phương án 1:
Cổng trục có khẩu độ nhỏ thua hoặc bằng 25m có thể chế tạo cả hai chân cổng có liên kết cứng với dầm và nhƣ vậy để giảm thời gian chế tạo và lắp dựng cổng trục.Với phương án này,cổng trục thiết kế có kết cấu đơn giản, không gian hoạt động lớn, giá thành chế tạo cũng rẻ.
Hình 5.2. Kết cấu kim loại cổng trục hai dầm kiểu dàn .
l L
Hình 5.3. Cổng trục có hai chân liên kết cứng.
L
H: Phạm Hải Phú - Lớp: 13C1A H : o u ng ảng Trang 109
Phương án 2: ( hình 5.4)
Cổng trục có chân cổng bên trái liên kết cứng với dầm còn chân cổng bên phải liên kết với dầm nhờ khớp xoay hình trụ ( nút A ) với trục xoay nằm trong mặt phẳng nằm ngang. Với sơ đồ này chân mềm có thể lắc quanh trục thẳng đứng tới 50 về cả hai phía và góc lắc cho phép đƣợc khống chế bởi khe hở giữa vỏ khớp phía dưới và phía trên. phương án này kết cấu cũng hơi phức tạp hơn so với phương án một nhưng chưa khắc phục được hết. Trong trường hợp này, khi cổng trục bị xô lệch do hai bên có tốc độ không đều nhau thì dầm cầu bị uốn trong mặt phẳng ngang.
Phương án 3: ( hình 5.5 )
Ở phương án này thì chân cứng bên trái liên kết với dầm bằng gối trượt ( nút B) cho phép dầm có thể xoay tương đối quanh vấu định thẳng đứng (nút C), chân mềm bên phải liên kết với dầm bằng khớp cầu ( nút D) cho phép xoay theo hướng bất kỳ.
Do đó khi cổng trục bị xô lệch thì dầm cầu không bị uốn và hoàn toàn tránh đƣợc khả năng kẹt.
Hình 5.5
D
B C
A
L
Hình 5.4
Qua việc phân tích kết cấu và theo khẩu độ của cổng trục cần thiết kế cũng nhƣ ưu nhược điểm của từng phương án nhận thấy phương án 1 là phù hợp với yêu cầu thiết kế hơn cả. Lúc này cổng trục cần thiết kế có:
- Khoảng cách giữa hai ray: L = 20 m.
- Chiều dài công xôn mỗi bên: L1 = 5 m.